混凝土低温施工方案.docx

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混凝土低温施工方案

乌兰浩特至新林北段WXTJ-2标段

混凝土低温环境施工方案

1.编制依据

（1）两阶段施工图设计；

（2）《公路工程质量检验评定标注》（JTGF80/1-2004）；

（3）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）；

（4）施工图技术交底（内蒙古交通设计研究院有限责任公司）；

（5）施工质量控制指南（内蒙古交通设计研究院有限责任公司）；

2.目的

乌兰浩特市进入9月20日后昼夜温差较大,2013年9月20日-2013年9月26日最高气温21℃，最低气温3℃，,如何使混凝土能在低温和负温的情况下正常施工,并且能够减小和避免对混凝土的冻害,针对此逐渐降低的低温天气项目部立即编制低温混凝土施工方案，确保施工进度和质量要求及混凝土工程的顺利进行。

3.混凝土质量控制

3.1原材料控制

3.1.1水泥

为了保证低温环境下混凝土施工的安全性，水泥品种需采用活性高、水化热大的水泥品种，结合本地区实际情况，优先选用普通硅酸盐水泥。

施工现场预制箱梁所用水泥为P.O52.5水泥，其他所用水泥为P.O42.5水泥。

水泥储存罐采用保温棚布包裹外壳，减少材料与外界的热交换，减少冷风带走热量，保证生产使用水泥温度的相对稳定，使散装水泥投入使用温度尽可能的提高，保证混凝土的温度，如果温度达不到要求，采取工业电热毯覆盖储料罐进行保温。

3.1.2集料

孔桩、系梁、承台、墩柱、肋板、盖梁、涵洞、箱梁使用的粗骨料必须提前备料充足，结合本地实际情况，混凝土粗骨料优先选用经过5次冻融后总质量损失小于5%的坚实级配碎石，骨料颗粒级配连续，粒径宜在5mm-40mm范围内，箱梁使用的粗骨料不应有风化的颗粒且含泥量小于1%并且其他指标均应满足标准GB/T14685--2011要求。

细集料细度模数优选大于2.4的中砂，含泥量小于3%且颗粒级配及其他各项指标满足GB/T14684—2011要求。

使用的碎石需要提前清洗干净，达到规范要求，并请监理提前检查。

生产用砂、碎石采用封闭式料棚储存，料棚采用钢结构屋架，周边采用彩钢房板封闭，必要情况下加设火炉升温，保证料棚温度5℃以上，砂、碎石先在料棚内储存预热后方能投入使用，以保证搅拌混凝土的温度。

3.1.3外加剂

在现场进行混凝土施工过程中，当温度低于常温时，混凝土内部产生新复合物的化学反应速度减慢，混凝土强度的增长延缓，当温度低于4℃时，水的体积就会膨胀，如果为了进行水化所需的水结冰，就不能继续与水化合，则混凝土内化学反应所产生的新复合物就大为减少，会造成混凝土强度、耐久性的永久伤害。

因此，进行低温条件下混凝土的施工时应该加入适量的外加剂降低混凝土中水的冰点，这样便于混凝土施工还可以促进混凝土的硬化减少养护时间和受冻机会。

施工现场墩台身、盖梁低温施工时选用混凝土防冻剂，所掺用的混凝土防冻剂的质量符合国家标准GB8076-2010《混凝土外加剂》的质量要求，预制箱梁混凝土不掺加防冻剂。

混凝土的外加剂采用液体的复合型外加剂，减水剂的搅拌筒围上几圈，并在外围包裹保温材料。

3.1.4混凝土搅拌

根据冬季施工的需要，为防止温度过高的水影响拌合物性能，混凝土搅拌时，调整混凝土搅拌的投料顺序，先投入骨料、水，充分搅拌后再投入水泥、矿物掺合料、外加剂等。

搅拌时间以最后一种材料投入搅拌机内开始计算。

搅拌时间需要较常温加长50%,控制在180~240s。

3.1.5混凝土输送

混凝土输送管、送料带、混凝土输送车、泵车和管道采取遮蔽、包裹等保温措施，减少混凝土的热量散失，混凝土输送泵管分节用石棉包裹保温。

3.1.6混凝土浇注

为保证混凝土的浇注质量，结构物混凝土浇注时间尽可能安排在白天温度高的时间段，环境温度低于5℃，禁止混凝土浇注作业。

混凝土入模前，采用专用设备测定混凝土的温度、坍落度、含气量及泌水率等工作性能，混凝土浇筑采取边浇筑边覆盖方法，以减少热量损失，先采用塑料薄膜覆盖，后马上覆盖保温篷布。

混凝土拌和物入模温度不得低于5℃，混凝土含气量不得超过2~4%。

合理科学的安排好混凝土的浇筑时间避免已浇注的混凝土因等待过长后续混凝土或罐车里混凝土因等待过长浇注而损失热量。

外模、内模、顶棚安装用篷布及棉被覆盖，保证浇注环境温度达到10℃，模板温度达5℃以上。

4混凝土施工过程控制

4.1材料加热法施工

4.1.1基本原则

为保证低温环境下混凝土的搅拌质量，需对粗细骨料或水进行加热，即采用材料加热法，具体方法如下：

（1）料场提前备足施工用料，砂石料用棉帆布覆盖保温，砂石料中不得带有冰雪和冻结团块，严格控制混凝土的配合比和坍落度，由骨料带入的水分以及外加剂溶液中的水分均应从拌合水中扣除。

（2）根据该地区历年气温资料，对拌和用水进行加热到40~60℃，可满足混凝土拌和需要的温度。

采用在水箱里插入电极方法对拌和用水加温，通过管道对混凝土搅拌机供热水。

（3）当加热水不能满足要求时，对粗细骨料采用碘钨灯加热或在料堆中插入蒸汽管进行加热，其加热温度不高于60℃。

（4）拌和站采用棉篷布围挡覆盖，并放置电暖器对主机、过渡舱、计量称进行保温，门窗挂棉门帘封闭严实，确保主机房温度0℃以上，保证拌料系统正常运转。

为保证混凝土的和易性和流动性，混凝土拌和时间较常温时延长50%。

主机接料口三面用彩板进行密封，进出车道加挂棉窗帘，减小混凝土从主机放料到输送车的热量损失，搅拌上水管道及外加剂管道购买岩棉管进行保温。

4.2混凝土拌合物的温度控制

低温条件下施工时外界温度很低，由于空气和容器的传导，在混凝土的搅拌、运输和浇注过程中热量损失很大，所以在施工过程中必须注意以下几点：

（1）．根据周围环境的温度决定搅拌的热量损失，采用棉篷布对搅拌机围挡覆盖，混凝土拌合之前，用加热后的水冲洗搅拌机，投料时，将砂石料与水泥先进行均匀拌合，然后添加蓄水池中的热水进行均匀搅拌，确保混凝土出料温度不低于10℃，每一工作班拌制混凝土时要至少检查3次，并做好现场记录。

（2）．混凝土温度要求：

砼卸出拌合机时的最高允许温度为40℃，低温早强砼的拌合温度不高于30℃，最低不低于10℃，入模温度不低于5℃。

（3）．根据每天的运转次数、运输时间和工具的保温及室外温度确定运输的热量损失。

做好周密的混凝土运输计划，使运输距离缩短，运输次数减少。

混凝土用砼搅拌车运输，罐体外包保温套或其它保温罩，减少砼在运输过程中的热量损失。

搅拌车管道采用棉保温套进行包裹保温，混凝土浇注过程中加快灌注施工速度，减少混凝土施工过程中的热量散失，下料时逐车检测砼温度，以保证混凝土入模温度不低于5℃。

当拌制的混凝土出现坍落度减小或发生速凝现象时，应进行重新调整拌和料的加热温度。

在同样的温差情况下，刮风时较无风时具有更大的热量损失。

因此需要在具体施工时经常测温，适当增加混凝土的搅拌温度，最终满足入模温度。

4.3不同温度下施工配合比的改变

根据现场实际情况，低温条件下的混凝土施工配合比要随着外部温度的变化而相应变化，根据当地的气候变化情况，低温情况可以大致划分为5℃—0℃和0℃以下两个温度梯度。

当施工温度在5℃—0℃时混凝土中产生新复合物的化学反应速度减慢，混凝土强度的增长延缓，当温度低于4℃时，水的体积就会膨胀，但此时的水还没有到冰点不会结冰。

而此时水泥水化反应得以进行必须具备的温度和水两个条件均具备，而温度决定其水化反应速度的快慢、激烈程度，此时的混凝土施工配合比无须加防冻剂。

当施工温度在0℃以下时此时的温度已经到达冰点，混凝土中的水开始结冰。

而此时水泥水化反应得以进行必须具备的温度和水两个条件缺失，此时施工时混凝土配合比中需要搀加混凝土防冻剂，以降低混凝土中拌和水的冰点温度，使其在0℃以下时仍然能够以液态形式存在，从而保证水泥的继续水化。

5.混凝土的蓄热法施工及养护

5.1混凝土浇注

在低温条件下，提高混凝土浇注温度对于防止早期受冻和加速硬化具有作用。

一般中等混凝土结构浇注温度在5℃—15℃为宜，对于大体积混凝土的浇注温度不可太高，由于混凝土开始硬化时水化放热大于散热，温度将上升，大体积混凝土由于可散热困难温升过高产生温差裂缝。

因此低温条件下混凝土浇注时，已经浇注层的混凝土温度在未被上一层混凝土覆盖前温度不应低于2℃。

（1）浇筑砼前，必须做好准备工作，应对支架模板、钢筋和预埋件进行检查，模板内杂物和钢筋上的污垢应清理干净，模板内如有缝隙，应堵塞严密，检查防滑措施、振捣机具、工具的准备等；浇筑砼前，用热风机清除冰雪冰块，对钢筋、模板进行预热，并检查砼的坍落度、流动性、和易性。

（2）砼的灌注温度，在任何情况下均不低于5℃，细薄截面砼结构的灌注温度不宜低于10℃，因此混凝土浇筑尽量安排在中午温度较高时进行。

（3）混凝土浇筑均分层浇筑，每层不超过20cm。

为防止空洞出现，采用插入式振动棒振捣密实，在振捣时，移动间距不应超过振动棒作用半径的1.5倍，与模板应保持5~10cm距离，插入下层砼5~10cm，每一处振动完毕后应边振动边徐徐提出振动棒，避免振动棒碰撞钢筋，模板等，对每一处振动部位，必须振动到该部位密实为止，密实标志是砼停止下沉，不再冒出气泡，表面呈现平坦，泛浆。

（4）混凝土的浇筑应连续进行，不允许出现施工缝；如因故必须间断时，其间断时间必须小于前层砼的初凝时间。

5.2承台混凝土施工措施

（1）承台混凝土选用较小的塌落度；

（2）混凝土浇注选择在白天10点以后进行，最低气温时段和气温急剧变化时段的夜间禁止浇注，新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或其他介质间的温差大于15℃时禁止浇筑；

（3）承台模板外面覆盖一层棉被；承台顶部利用篷布和棉被覆盖，在浇注混凝土之前用热鼓风机对模板及钢筋预热，一边浇注，一边鼓吹热风；混凝土浇筑后立即用塑料薄膜覆盖顶面封闭保湿，并在其上覆盖无纺布、棉被覆盖保温，拆模后用一层塑料薄膜和二层草袋作保温层养护。

5.3墩台身混凝土施工措施

墩柱模板安装完成后，在作业脚手架外侧用棉被和帆布进行整体密封包裹，顶部加盖篷布。

墩身混凝土选用较小的塌落度，混凝土浇注选择在白天进行，最低气温时段和气温急剧变化时段的夜间禁止浇注，新浇混凝土与邻接的己硬化混凝土或其他介质间的温差大于15℃时禁止浇筑。

在浇注混凝土之前用热鼓风机对模板及钢筋预热，一边浇注，一边鼓吹热风；混凝土浇筑完成并抹面后，立即用塑料薄膜覆盖顶面封闭保湿，保持混凝土表层与环境温差不超过15℃；拆模时，边拆模边用无纺布和塑料薄膜包裹墩身保温养护。

5.4承台、墩台身混凝土养护

承台混凝土浇注完成后，立即在顶板覆盖塑料布，同时覆盖棉被、帆布双层保温，覆盖时搭接长度不小于0.5m，确保密封。

墩台身混凝土浇筑完成后，保证搭设的保温棚内温度在规范要求的范围内。

强度达到拆模要求，拆除模板后，立即在墩身缠裹一层混凝土专用养生膜。

养护过程中注意检查棚内温度，并根据情况予以调整。

养护过程中注意以下事项：

A.在砼浇注完毕，表面收浆后立即进行覆盖，覆盖时注意搭接长度，确保密封。

B.混凝土养护期间在保温棚内悬挂温度计，同时设专人对棚内温度、承台砼温度进行监测，根据测温结果，采取相应措施进行保温。

C.养护期间每隔2小时对温度及湿度进行测量，并根据测量结果及时调整温度及湿度。

D.早期养护时不断鼓吹热风，进行加热升温养护，待混凝土温度升温后逐步减少热风功率。

E.待混凝土温度慢慢冷却到与外界气温相差不大于15℃，且强度不小于20MPa时，可拆除端模、内模，拆除后砼表面喷涂一层养护剂。

5.5预制箱梁混凝土养护

（1）预制箱梁采用暖棚法养护

低温环境下，预制完成的20米、25米、35米箱梁均采用搭设暖棚法养护。

暖棚使用φ16钢筋焊成顶部半圆的钢筋骨架，骨架每5米布置一个，钢筋骨架宽、高均超出梁板2米以上，骨架表面采用宽8m，长45m塑料薄膜覆盖搭成暖棚，暖棚顶覆盖棉篷布，暖棚四周用砂土压实，保证严密不透风。

暖棚内采用炭火盆加热保暖，暖棚内底部温度不低于5℃，保证养护温度≥20℃，养护24h后拆除模板，达到设计强度的85%以上方可张拉钢绞线。

（2）暖棚养护的升降温

暖棚养护包括升温——等温——降温三个阶段。

可利用在高温下混凝土强度增长曲线确定暖棚热量的延续时间。

在加热过程中，混凝土强度在开始24—36h内增长最快，因此暖棚持续加热的时间为1—1.5昼夜；随后进入等温阶段，当混凝土达到设计强度的85%后即可张拉钢绞线，随后开始降温。

高温会引起混凝土内部产生温度应力，致使混凝土内部产生裂纹；降温会使热混凝土在冷却时形成温度梯度而导致混凝土强度和耐久性降低，因此预制箱梁在升温阶段要控制升温速度不大于15℃/h，降温速度不大于10℃/h，且第一天内降温速度不超过1℃/h。

6．温度监控

（1）建立温度监测体系，对施工环境温度、原材料温度、混凝土拌合料温度、混凝土养护温度等进行监测，针对温度变化情况，适时调整防寒保温措施。

（2）在浇注地点对施工环境温度进行监测。

每天测量6时、14时、21时的室外气温，求平均值计算环境昼夜平均气温。

（3）测量原材料使用前的温度，根据测温情况采取适当措施。

水泥、粗细骨料、外加剂温度于混凝土开盘前4小时测量，水的温度于混凝土开盘前1小时测量，根据热工计算和实际试拌确定的温度参数，采取加热措施，保证原材料使用前的初始温度符合要求。

（4）混凝土生产过程中，对水泥、粗细骨料、外加剂、水等原材料以及混凝土拌合料的出机温度进行监测。

原材料的温度监测每工作班不少于3次，拌合料出机温度监测每2小时测温1次。

（5）混凝土运至浇注现场，对其出罐温度进行监测。

每2小时测温1次，并与其出机温度测量相对应，以便计算在运输途中的温度降低值。

（6）混凝土灌注过程中，对工地环境气温、工作面的气温和混凝土入模温度进行监测。

工地环境气温、工作面的气温监测每工作班不少于3次，混凝土入模温度监测每2小时测温1次，并与其出罐温度测量相对应，以便计算在浇注过程中的温度降低值。

（7）在混凝土养护期间，分别对热源、结构物温度进行监测。

（8）所有测温活动均应详细记录，并按顺序、时间、部位整理成册。

7．质量保证措施

（1）在低温环境施工开始前，技术人员必须进行专门的技术交底，使大家熟悉掌握各项技术措施，作业要点，确保混凝土施工质量。

（2）设专人测温，详细做好测温记录工作，整理归档，测温人员同时负责检查覆盖保温情况，熟悉掌握结构各部位的混凝土浇筑时间，遇大风降温天气要加强检查已浇筑混凝土的覆盖情况，发现异常及时向技术负责人汇报，以便及时采取措施。

（3）严格控制混凝土拆除保温和拆模时间，必须经过严格的试块试压，达到拆模强度，方可进行拆模，模板及混凝土的保温覆盖要及时有效。

（4）混凝土养护温度的测量，在强度未达到以前每小时测量一次，每次不少于3分钟。

（5）准备充足的防寒保温物资设备，所有防寒保温物资要有一定的备用量，供暖设备要有足够大的功率，要有备用的能源和电源。

（6）经常检查暖棚的密封情况，检查供暖设备的完好情况，检查施工设备的防寒保温情况，发现问题及时处理。

（7）加强混凝土养护期间环境湿度的监测控制，采取供蒸汽或洒水的措施，保证混凝土养护环境足够的湿度，保持混凝土表面湿润，防止混凝土失水过快引起混凝土表面裂纹。

（8）严格控制混凝土水胶比，加强振捣，提高混凝土结构的致密性，控制养护过程中混凝土结构内外温差，防止水分转移造成混凝土结构疏散。

（9）控制外加剂的掺量，外加剂充分溶解后与混凝土料搅拌均匀，加强混凝土养护措施，防止外加剂渗透到混凝土表面形成泛霜。

（10）施工过程控制是施工质量控制的关键，主要内容包括：

完善工序质量控制，把影响施工质量的因素纳入管理范围，即检查审核质量统计分析资料和质量控制图表，抓住关键问题进行处理和解决。

（11）设专人测温，做好测温记录工作，整理归档，测温人员同时负责检查覆盖保温情况。

8．安全保证措施

（1）对参加低温环境施工的全体员工进行施工安全知识培训，做好安全技术交底，坚持定期安全学习，工前安全讲话，工中安全巡视，工后安全总结和教育。

（2）制定详细的施工安全制度，明确各岗位安全职责，并配齐施工安全防护用品以及防寒防冻防滑等劳动保护用品。

（3）施工中涉及用水的工作，要做好排水系统的规化和建设，防止施工废水漫流结冰，形成安全隐患。

（4）下班后，容器、管道内的余水全部放干，机械设备要使用与气温相适应的防冻剂，防止冻胀事故。

（5）安排专人负责热源、火源的管理，供暖设备使用中不得离人，使用完毕后做到人走火灭，暖棚内、工棚内、火灾危险地区配备足够数量的消防灭火器材。

（6）加强各种压力容器的管理，压力计等仪器仪表工作状态良好，禁止对乙炔瓶、氧气等压力容器加热，并远离热源，严防爆炸事故发生。

（7）加强用电管理，供用电系统由专业人员安装和管理，禁止非专业人员随意拆改。

经常检查维护供电线路和电力设备，根据最大用电量检查供电线路和设备是否有足够的容量，用电设备要采取防漏电措施，防止触电事故的发生。

（8）机械设备防寒、防火、防滑工作安全措施：

a、对所有机械设备做全面的维修和保养，作好油水管理工作，结合机械设备的换季保养，及时更换相应牌号的液压油、柴油和机油；冷却液中加入防冻液。

各种油品、冷却液的凝点符合防冻要求。

b、各种车辆使用的燃油，要根据环境气温选择相应的型号，冷车起步时，要先低速运行一段路程后再逐步提高车速。

c、机械车辆启动发动机前，严禁用明火对既有燃油系统进行淤热，以防止发生火灾。

d、严格执行定机定人制度，机械保管人员要坚守岗位，看管好设备，并作好相应的记录。

9．施工注意事项

（1）低温环境施工时，混凝土浇筑、拆模、预应力灌浆避免在大风降温时段进行。

（2）整个养护过程不要浇水，尤其不能浇凉水。

（3）加强对原材料、配合比、温度的控制，原材料不能露天存放，保证原材料中无冰渣。

（4）对掺加的外加剂进行控制，避免因外加剂对混凝土质量产生不利的影响。

（5）及时对灌浆材料质量及灌浆施工工艺进行试验，取得试验数据才能施工。

（6）穿束的钢绞线必需保证干燥，灌浆前必须保证孔道内无积存水，不得用高压水冲洗孔道。

（7）低温施工时防止水箱、水泵、管道积水冻害，未投入运行的设备要排空积水，进行标识，防止冻害。

（8）施工机械要经常检修，对加水、加油润滑部件勤检查，勤更换，在砼作业前应对所使用的机具设备进行检查，保证在使用机具时能正常运转。

（9）高空作业时要作好高空作业的防冻、防滑工作，完善并加强平时的检查管理工作，以保证安全。

上下人梯部位用草袋包裹，防止表层结冰。

（10）做好消防安全工作。

低温施工所用的保温防护材料要有阻燃要求；严禁交叉作业，明火施工必须申领用火证，设专人看管并配备灭火、消防措施；易燃、有毒以及化学药品要用专库存放，收发有专人负责，做好消防及安全防护工作；加强临电日常管理，缆线、设施要定期维修，并配备好消防器材。

（11）定期与气象部门联系，及时采取防冻措施。

10.总结

总之，在低温条件下的混凝土工程所采用的施工方法，应保证在混凝土拆模和承受一部分和全部荷载达到所要求的强度以前，要有有利的温热养护条件。

其重点需要考虑如下两点：

一、采用加热了的材料来拌制混凝土，以保证在正温下浇注混凝土；二、对已浇注的混凝土防止严寒侵袭，要采取相应保温措施。

为此，结合我标段所处地理位置及当前天气情况，安排专职人员负责测量每日气温变化，严格执行上述低温施工方案中的各项保障措施，加强人员教育、培训和管理,强化施工过程监控，确保在低温情况下混凝土工程正常施工，保质保量、安全地完成低温施工任务。

中铁港航局三公司乌新高速公路2标项目部

2013-9-26